一種修復地下水中重金屬汞的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種修復地下水中重金屬汞的方法，屬于污水處理領域。將含汞廢水通入到沉淀區(qū)(2)內(nèi)沉淀，再通過攪拌器(6)攪拌，使部分汞沉淀；接著通過過水通道Ⅰ(11)進入混凝區(qū)(3)，向內(nèi)加入聚合氯化鋁，使其加速沉降；然后通過過水通道Ⅱ(12)進入濃縮區(qū)(4)，該區(qū)有一半透膜(7)和一排隔水擋板(8)，含汞廢水經(jīng)不同層次的隔水擋板(8)，在前一個隔板停留時段中，一部分水透過半透膜，使廢水失去水分，從而得到濃縮；接著通過過水通道Ⅲ(13)進入到離子交換區(qū)(5)，樹脂(9)上的基團對汞離子具有很強的吸附能力，從而使水得到凈化，最后通過出水口(10)出水，該裝置原廢水濃度在26mg/L左右，出口水的濃度在0.007mg/L左右，去除率為99.97％，經(jīng)證實該裝置能很好的凈化地下水。
【專利說明】一種修復地下水中重金屬汞的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種修復地下水中重金屬汞的方法，屬于污水處理領域。

【背景技術】
[0002]地下水是自然界水循環(huán)的重要組成部分，與人類活動和生存息息相關。隨著生的發(fā)展，地下水重金屬污染的問題日益嚴重，已經(jīng)成為當前人類所面臨的最緊迫的環(huán)境污染問題之一。中國是汞生產(chǎn)和使用大國，數(shù)據(jù)顯示2005、2006年，中國汞產(chǎn)量約占全球總汞產(chǎn)量的60%左右，汞需求量約占30%?40%，均位居全球首位。與此同時，中國也是全球汞排放大國。截止2010年，全球每年人為活動向大氣的汞排放量有2000噸，其中中國每年排放汞約500-600噸，占全球汞排放總量的1/4還多。人類活動造成水體汞污染，主要來自氯堿、塑料、電池、電子等工業(yè)排放的廢水。據(jù)估計1970?1979年全世界由于人類活動直接向水體排放汞的總量約1.6萬噸；排向大氣的總汞量達10萬噸左右；排入土壤總汞約為10萬噸，而排向大氣和土壤的也將隨著水循環(huán)回歸入水體，從而造成了水體的嚴重污染。
[0003]通常情況下對汞等重金屬水體的的修復有化學沉淀法，混凝法等，然而化學沉淀法處理后的出水殘余硫會產(chǎn)生污染問題，并且對于硫化物過量程度的監(jiān)測較困難。混凝法對于濃度高，水質(zhì)較清的廢水處理難度較大，因此現(xiàn)今的兩種方法對于處理地下水中的汞有一定的困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對傳統(tǒng)的修復方法周期長、見效慢且修復效率低等問題提供了一種修復周期短、見效快且修復率高的修復地下水中重金屬汞的方法。
[0005]為了達成上述目的，采用的技術方案如下:
[0006](I)通過對工業(yè)區(qū)及后周邊村莊地下水的地質(zhì)勘探，確定污染地下水源的分布情況及它的流動方向；
[0007](2)再通過對地下水水質(zhì)監(jiān)測，確定地下水水中重金屬汞點源；
[0008](3)對照地下水水中重金屬汞點源分布圖，找到重污染區(qū)域及它的源頭，并在地下水源污染的重點區(qū)域或是源頭處打一口井；
[0009](4)在村莊附近或距離重點區(qū)域較遠且污染較輕的地方打同樣一口井，井深度直達地下水源接觸面；
[0010](5)用水泵從水源污染的重點區(qū)域抽出地下水到地面重金屬汞修復裝置中，經(jīng)修復裝置處理后，直接通入村莊附近或輕污染源處的水井中，同時，灌入經(jīng)凈化后的河水，直到村莊附近的水井灌滿為止。
[0011]所述的重金屬鉻修復裝置分為四區(qū):一區(qū)為沉淀區(qū)(2)、二區(qū)為混凝區(qū)(3)、三區(qū)為濃縮區(qū)(4)、四區(qū)為離子交換區(qū)(5)。
[0012]所述的一區(qū)沉淀區(qū)(2)為一錐形，箱內(nèi)加入硫化氫鈉，內(nèi)部設有一攪拌器出)，在攪拌作用下，使部分汞沉淀下來，錐底為沉淀物。
[0013]所述的二區(qū)為混凝區(qū)(3)，向池內(nèi)加入明礬，使含汞廢水加速沉降。
[0014]所述的三區(qū)濃縮區(qū)(4)內(nèi)有一半透膜(7)和一排隔水擋板(8)，含汞廢水經(jīng)過不同層次的隔水擋板(8)，由于時間的差異，在前一個隔板停留時段，一部分水透過半透膜，使其原廢水失去水分，而使內(nèi)部汞得到濃縮。
[0015]所述的四區(qū)離子交換區(qū)(5)內(nèi)填充離子交換樹脂(9)，樹脂上的基團對汞離子具有很強的吸附能力，從而達到凈化地下水的目的。
[0016]本發(fā)明的工作原理:首先將含汞廢水通入到沉淀區(qū)，在攪拌器的充分攪拌下，使部分汞沉淀下來；接著通過過水通道I進入混凝區(qū)，含汞廢水在聚合氯化鋁的作用下，加速沉淀；然后將含汞廢水通入到濃縮區(qū)，在半透膜和防水隔板的相互作用下使汞得到充分的濃縮；最后含汞廢水進入離子交換區(qū)，在離子交換樹脂的吸附下，使水得到進一步的凈化。含汞廢水經(jīng)修復裝置處理后，直接通入村莊附近或輕污染源處的水井中，同時，灌入經(jīng)凈化后的河水，直到村莊附近的水井灌滿為止。
[0017]本發(fā)明的應用方法為:
[0018](I)通過對工業(yè)區(qū)及后周邊村莊地下水的地質(zhì)勘探，確定污染地下水源的分布情況及它的流動方向；
[0019](2)再通過對地下水水質(zhì)監(jiān)測，確定地下水水中重金屬汞點源；
[0020](3)對照地下水水中重金屬汞點源分布圖，找到重污染區(qū)域及它的源頭，并在地下水源污染的重點區(qū)域或是源頭處打一口井；
[0021](4)在村莊附近或距離重點區(qū)域較遠且污染較輕的地方打同樣一口井，井深度直達地下水源接觸面；
[0022](5)用水泵從水源污染的重點區(qū)域抽出地下水到地面重金屬汞修復裝置中，其處理過程為:將含汞廢水用水泵抽出放入到地面重金屬汞的修復裝置中，其具體操作步驟是:含汞廢水從進水口(I)進入到沉淀區(qū)(2)內(nèi)進行沉淀再通過沉淀區(qū)(2)內(nèi)的攪拌器(6)攪拌，使部分汞沉淀下來；接著通過過水通道I (11)進入混凝區(qū)(3)，并向其中加入聚合氯化鋁，使含汞廢水加速沉降；然后通過過水通道II (12)進入濃縮區(qū)(4)，濃縮區(qū)(4)內(nèi)有一半透膜(7)和一排隔水擋板(8)，含汞廢水經(jīng)過不同層次的隔水擋板(8)，由于時間的差異，在前一個隔板停留時，一部分水透過半透膜，使其原廢水失去水分，而使內(nèi)部汞得到濃縮；接著含汞廢水通過過水通道III (13)進入到離子交換區(qū)(5)，陽離子交換樹脂(9)上的基團對汞離子具有很強的吸附能力，從而使地下水得到凈化，最后凈化完的水通過出水口(10)出水。
[0023]本發(fā)明具有的顯著優(yōu)勢在于:
[0024](I)利用濃縮區(qū)內(nèi)的隔板對水的阻隔及半透膜僅允許水分子透過，從而使汞得到濃縮；
[0025](2)利用離子交換法處理含汞廢水,使含汞量達0.005mg/L以下，沒有二次污染，離子交換。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明
[0027]圖1為本發(fā)明的結(jié)構示意圖。
[0028]其中:(1)入水口(2)沉淀區(qū)(3)混凝區(qū)(4)濃縮區(qū)(5)離子交換區(qū)(6)攪拌器⑵半透膜⑶隔水擋板(9)離子交換樹脂(10)出水口(11)過水通道I (12)過水通道II (13)過水通道III。
具體實施方案
[0029]一種修復地下水中重金屬汞的方法，方法為:
[0030](I)通過對工業(yè)區(qū)及后周邊村莊地下水的地質(zhì)勘探，確定污染地下水源的分布情況及它的流動方向；
[0031](2)再通過對地下水水質(zhì)監(jiān)測，確定地下水水中重金屬汞點源；
[0032](3)對照地下水水中重金屬汞點源分布圖，找到重污染區(qū)域及它的源頭，并在地下水源污染的重點區(qū)域或是源頭處打一口井；
[0033](4)在村莊附近或距離重點區(qū)域較遠且污染較輕的地方打同樣一口井，井深度直達地下水源接觸面；
[0034](5)用水泵從水源污染的重點區(qū)域抽出地下水到地面重金屬汞修復裝置中，經(jīng)修復裝置處理后，直接通入村莊附近或輕污染源處的水井中，同時，灌入經(jīng)凈化后的河水，直到村莊附近的水井灌滿為止。
[0035]所述的重金屬鉻修復裝置分為四區(qū):一區(qū)為沉淀區(qū)(2)、二區(qū)為混凝區(qū)(3)、三區(qū)為濃縮區(qū)(4)、四區(qū)為離子交換區(qū)(5)。
[0036]所述的一區(qū)沉淀區(qū)(2)為一錐形，內(nèi)部設有一攪拌器出)，在攪拌作用下，使部分汞沉淀下來，錐底為沉淀物。
[0037]所述的二區(qū)為混凝區(qū)(3)，向池內(nèi)加入聚合氯化鋁，使含汞廢水加速沉降。
[0038]所述的三區(qū)濃縮區(qū)⑷內(nèi)有一半透膜(7)和一排隔水擋板(8)，含汞廢水經(jīng)過不同層次的隔水擋板(8)，由于時間的差異，在前一個隔板停留時，一部分水透過半透膜，使其原廢水失去水分,而使內(nèi)部汞得到濃縮。
[0039]所述的四區(qū)離子交換區(qū)(5)內(nèi)填充離子交換樹脂(9)，樹脂上的基團對汞離子具有很強的吸附能力，從而達到凈化地下水的目的。
[0040]實例I
[0041]通過了對某某工業(yè)區(qū)及后周邊村莊地下水的地質(zhì)勘測，確定了該污染地下水源分布情況及它的流動方向；再通過對地下水水質(zhì)的監(jiān)測，確定地下水水中重金屬汞點源分布圖；對照地下水水中重金屬汞點源分布圖，找到重污染區(qū)域及它的源頭，并在地下水源污染的重點區(qū)域或是源頭處打一口井，在村莊附近或距離重點區(qū)域較遠且污染較輕的地方打同樣一口井，井深度直達地下水源接觸面，從重點污染區(qū)域井中抽出的地下水經(jīng)檢測汞的濃度是28mg/L，然后將抽出來的水放置到地面重金屬汞的修復裝置中，經(jīng)修復裝置處理后，再測其濃度是0.008mg/L，汞的去除率是99.97%，符合國家排放標準。
[0042]實例2
[0043]通過了對某某工業(yè)區(qū)及后周邊村莊地下水的地質(zhì)勘測，確定了該污染地下水源分布情況及它的流動方向；再通過對地下水水質(zhì)的監(jiān)測，確定地下水水中重金屬汞點源分布圖；對照地下水水中重金屬汞點源分布圖，找到重污染區(qū)域及它的源頭，并在地下水源污染的重點區(qū)域或是源頭處打一口井，在村莊附近或距離重點區(qū)域較遠且污染較輕的地方打同樣一口井，井深度直達地下水源接觸面，從重點污染區(qū)域井中抽出的地下水經(jīng)檢測汞的濃度是25mg/L，然后將抽出來的水放置到地面重金屬汞的修復裝置中，經(jīng)修復裝置處理后，再測其濃度是0.005mg/L，汞的去除率是99.98%，符合國家排放標準。
[0044]實例3
[0045]通過了對某某工業(yè)區(qū)及后周邊村莊地下水的地質(zhì)勘測，確定了該污染地下水源分布情況及它的流動方向；再通過對地下水水質(zhì)的監(jiān)測，確定地下水水中重金屬汞點源分布圖；對照地下水水中重金屬汞點源分布圖，找到重污染區(qū)域及它的源頭，并在地下水源污染的重點區(qū)域或是源頭處打一口井，在村莊附近或距離重點區(qū)域較遠且污染較輕的地方打同樣一口井，井深度直達地下水源接觸面，從重點污染區(qū)域井中抽出的地下水經(jīng)檢測汞的濃度是26mg/L，然后將抽出來的水放置到地面重金屬汞的修復裝置中，經(jīng)修復裝置處理后，再測其濃度是0.007mg/L，汞的去除率是99.97%，符合國家排放標準。
【權利要求】
1.一種修復地下水中重金屬汞的方法，其特征在于: (1)通過對工業(yè)區(qū)及后周邊村莊地下水的地質(zhì)勘探，確定污染地下水源的分布情況及它的流動方向； (2)再通過對地下水水質(zhì)監(jiān)測，確定地下水水中重金屬汞點源； (3)對照地下水水中重金屬汞點源分布圖，找到重污染區(qū)域及它的源頭，并在地下水源污染的重點區(qū)域或是源頭處打一口井； (4)在村莊附近或距離重點區(qū)域較遠且污染較輕的地方打同樣一口井，井深度直達地下水源接觸面； (5)用水泵從水源污染的重點區(qū)域抽出地下水到地面重金屬汞修復裝置中，經(jīng)修復裝置處理后，直接通入村莊附近或輕度污染源的水井中，同時，灌入經(jīng)凈化后的河水，直到村莊附近或輕度污染源的水井灌滿為止。
2.根據(jù)權利要求1所述一種修復地下水中重金屬汞的方法，其特征在于:所述的重金屬汞修復裝置分為四區(qū)，一區(qū)為沉淀區(qū)(2)、二區(qū)為混凝區(qū)(3)、三區(qū)為濃縮區(qū)(4)、四區(qū)為離子交換區(qū)(5)。
3.根據(jù)權利要求1所述一種修復地下水中重金屬汞的方法，其特征在于:所述的一區(qū)沉淀區(qū)(2)為一錐形，內(nèi)部設有一攪拌器出)，在攪拌作用下，使部分汞沉淀下來，錐底為沉淀物。
4.根據(jù)權利要求1所述一種修復地下水中重金屬汞的方法，其特征在于:所述的二區(qū)為混凝區(qū)(3)，向池內(nèi)加入聚合氯化鋁，使含汞廢水加速沉降。
5.根據(jù)權利要求1所述一種修復地下水中重金屬汞的方法，其特征在于:所述的三區(qū)濃縮區(qū)(4)內(nèi)有一半透膜(7)和一排隔水擋板(8)，含汞廢水經(jīng)過不同層次的隔水擋板(8)，由于時間的差異，在前一個隔板停留時，一部分水透過半透膜，使其原廢水失去水分，而使內(nèi)部汞得到濃縮。
6.根據(jù)權利要求1所述一種修復地下水中重金屬汞的方法，其特征在于:所述的四區(qū)離子交換區(qū)(5)內(nèi)填充樹脂(9)，樹脂上的基團對汞離子具有很強的吸附能力，從而達到凈化地下水的目的。
【文檔編號】C02F103/06GK104326592SQ201410529884
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月9日 優(yōu)先權日:2014年10月9日
【發(fā)明者】雷春生 申請人:常州大學